设备

 

器件电测的基本设备要求是(1)探针台(参见下图),它将探针定位在器件上;(2)开关箱用来施加电压、电流、器件的极性;(3)显示结果的方法。当同时测量许多器件时,探针固定在印制电路板上,我们称它为探针卡(prob card)。这里的测试卡和晶圆电测工艺的测试卡相同。探测结果将通过示波器或特别的数字伏特计上的数值显示出来。示波器所显示的曲线,横轴表示电压,纵轴表示电流。它显示了每种测量的电压/电流之间的关系。对于每种测试接下来的部分是显示取样测试结果。处于量产阶段时,进行数字化测试,并在读出器上显示其结果。这些测量系统有储存和收集数据的能力。

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在先进的系统里,探针台可自动按顺序探测几个芯片。开关可自动允许设备按已预定的顺序进行一系列测试。自动系统还包括测试结果的打印输出和对数据的分析。就像手动操作一样,系统会对其单个测试给出解释。示波器上显示的电压、电流形状和关系对理解器件是如何工作的非常有帮助。

 

所有器件的测量方法基本相同。用接触探针对元件施加电压,测量流过接触点间电流。测量结果会显示在示波器和显示屏上。所得曲线的形状由器件的尺寸、掺杂情况及结的性能决定。电流曲线可能由于器件的电阻或结的存在而发生变化。正常的工作器件将显示已知标准的曲线图。其基本关系式是欧姆定律:

 

R=V/I

 

电阻器

 

通过接触电阻两端并施加电压对电阻器进行测量。探针间的电流由材料的性质决定,在电学术语里,称之为电阻率。在测试过程中,施加电压从0开始变化到某一更高的值,显示屏上x轴显示电压值,,轴显示电流值(参见下图)。

 

电阻值是通过电压除以相应电流值计算得到的。有人可能会问:“为什么不能用仪表对电压、电流值进行简单直接测量来计算电阻值呢?”。换言之,为什么将数值显示在屏幕上?答案是:这依赖于所得曲线图信息的质量如何。一个电阻器的电压一电流关系应该是线性的(直线)。对线性的任何偏离都意味着工艺流程存在问题,例如大的接触电阻或结漏电。

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